哥伦比亚大学无机和生物物理学助理教授J · K · 巴顿（Jacqueline K. Barton）将获得今年的由美国国家科学基金会颁发的Alan T. Waterman奖。Waterman奖包括一枚奖章，同时还给予获奖者每年十万美元的共三年的高级研究经费。该奖每年颁发一次，专门授给理学、数学及工程学各领域中杰出的年轻科学家。巴顿今年32岁，是该奖自从1975年开始颁发以来第二位获奖的化学家，同时也是获得这种奖的第一位女性。

美国?家科学基金会会长艾里奇 · 布洛克指出，巴顿“发展了勾通分子生物学和无机化学领域的实验方法，对这一领域内的进一步的科学研究将产生深刻的影响”。在接受美国《化学和工程学新闻》杂志社记者莉贝卡 · 劳尔的一次访问中，巴顿讲述了这些方法并就这些方法在分子生物学研究中的应用提出了她的看法。

问：在您的实验室研究的宗旨是什么？

答：我们主要致力于对无机化学的探索以研究生物分子。我们想用无机络合物化学来设计能够识别DNA特殊部位的分子。从化学的观点来看，我们特别感兴趣的是DNA的结构、构象及其结构和它的生物学表述（Biological expression）之间的关系。我们所研究的分子会使我们很容易地观察到DNA的局部构象，同时还能观察到一点优势构象存在之下的其他一些构象。目的是要得到能够告诉我们有关DNA结构问题的位点专一性试剂。

我们特别地用手性的三菲绕啉金属络合物来设计分子。基于DNA的螺旋性和金属络合物的手征性，这些手性络合物能够有选择地和DNA结合。因此右手性络合物优先和右螺旋即B-DNA结合，左手性络合物不能和右螺旋或Z-DNA很好地结合。这就能够使我们对Z-DNA进行专门的研究。同时我们想把这一思想推广至其他构象，并且提高试剂的序列专一性。但目前的主要目的是要鉴别出DNA和B-DNA。

问：您的络合物用的是哪些金属？

答：这得视情况而定。选择什么金属要看我们是要干什么。在我们想对DNA的结构进行光谱学方面的研究时，我们就用钌的三菲绕啉络合物。而在研究位点专一性方面的化学问题时，则用钴（Ⅲ）络合物。我们知道钴（Ⅲ）络合物受到紫外光照射时，会发生光还原反应。如果在DNA螺旋链的某些区域上这样做，就可以使DNA氧化断链。换言之，我们对DNA的特定部位实施了氧化还原化学手段。这不仅告诉我们可以得到多少Z-DNA，同时还告诉我们Z-DNA究竟是处于DNA链的哪个部位。从某种意义上讲，它还可以模拟酶识别特定位点的方法。很明显这不是同一种化学行为，但能够通过构象来识别位点进而对之发生化学作用显然意味着它和酶具有类似的功能。

问：有没有构象专一性的酶？

答：有些DNA结合酶能够和序列不同的分立的位点结合。它们可能会识别特定构象。但对此我们并不确切地明白。我不知道这种构象专一性识别是不是大自然的一个优势。我们确实是用非常简单的络合物做到了高选择性的识别。

现在有一种嘌呤和嘧啶交替出现的特殊的DNA序列，看来倾向于采取Z－构象。我们正在挑选一种试剂，用其来与它结合。DNA序列可以有不同的构象和不同的形状。我们可以设计出能够识别不同形状的DNA的试剂。从这个意义上讲，我们的方法是一种间接的序列专一性识别法，因为不同的序列可给出不同的构象。

问：这些Z-DNA部位有任何生物学意义吗？

答：这正是我们想要寻找的。Z-DNA是亚历山大 · 里奇（麻省理工学院生物学教授）发现的，当时正首次确定出了DNA片断的三维晶体结构。我们的试剂可能是探索Z-DNA的最灵敏的试剂之一。但也有非化学的探测剂，最近又发现了Z-DNA的抗体。现在人们开始能够了解到在什么条件下会出现Z－构象。

借助于钴试剂，我们已经能够勾画出Z-DNA出现的区域。我们把这种试剂用在已植入小的Z-DNA片断的质体中，结果正好选择性地在植入的部位断裂。更近一些时期，我们还对质体pBR322和病毒SV-40中天然存在的DNA片断进行了观察。我们还打算对Z-DNA的位点和它的遗传表达之间的关系进行研究。实际上，我们所看到的是Z - 位点似乎和基因的末端相连。这至少表明DMA的化学构象会具有一些生物学意义。有的则具有遗传表达方面的作用。

问：有几所实验室正在探讨将能和DNA结合的络合物用作化学治疗剂。您是否也在从事这方面的工作？

答：我们的主要兴趣是设计能够和DNA结合的位点专一性试剂。能否将其用在药物学上还不清楚。然而现在我们已经设计出能够和DNA以共价键结合的络合物一二菲绕啉的钌络合物。这些络合物以及相应的铂（Ⅱ）络合物都能够优先和鸟嘌呤的位点结合。我们认为这是设计化学治疗剂的一个有趣的起点。

使我感到惊奇的是在我们开始研究手性络合物的时候，竟没有人在此之前对络合物的立体化学进行探讨以设计能够和DNA特殊位点结合的试剂。无论是为了用在药物学上，还是用到其他地方，设计一个专一性试剂似乎应该利用DNA是个不对称分子这一优势。因而我们就这样去做。

问：看来这一领域似乎正在开始出现突破。

答：是，是这样的。无机络合物确实是很微妙。它们有各种不同的几何形状，有刚性。你可以为你所谈及的何题下一个明确的定义。你可以用金属去研究任何你想要研究的化学和光谱学方面的问题。这是我在当研究生的时候学到的东西（在斯蒂芬 · J · 李巴德的实验室中，当时是在哥伦比亚大学。李巴德现任麻省理工学院化学教授）。据我所知，顺式二氯二氨合铂（Ⅱ）是重要的抗肿瘤药物之一。三菲绕啉合钌是广泛地用于电子转移方面的一个络合物。它们都是极为简单的配体化合物。如果能通过如此简单的络合物得到高度专一性的反应，并且能够在这些简单的络合物中提出抗癌药物，想象一下一旦我们在这种努力中有了一个良好的开端我们将有能力去做些什么。

[Chemical & Engineering News，1985年4月22日]